JPH0619941U - ワーククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 板金加工機としてのレーザ加工機におけるワ
ーククランプ装置のクランプジョーが加工領域に接近又
は離反するに伴い、自動的に退避又はクランプ位置に復
帰可能でかつ構造簡単にして耐久性に優れたワーククラ
ンプ装置を提供する。 【構成】 クランプボデイ４１に回転自在に支持された
回動筒５５を設け、回動筒５５内に上部ジョー６１を操
作するためのクランプシリンダ本体６３を設け、クラン
プシリンダ本体６３の下端には下部ジョー５９を設ける
と共に、回動筒５５の外周の一部に切欠き部８９を備え
たフランジ５５Ｃを設け、フランジ５５Ｃを回転せしめ
るために切欠き部８９に係合する係合子９１をクランプ
ボデイ内面９５に直線的に摺動して往復駆動される案内
子９３に設け、更に下部ジョー５９をクランプ位置に位
置決めする為に、案内子９３に設けた楔面１０１とクラ
ンプボデイ４１内面に設けた係止面１０７とに挟持せし
めるローラ状の係止部材１０３をフランジ５５Ｃに備え
てなることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はパンチプレスやレーザ加工機において、ワークを把持してパンチと ダイまたはレーザ加工ヘッドに対して移動位置決めを行わしむると共に、上記パ ンチとダイまたはレーザ加工ヘッドが接近した時に、自動的に退避可能なワーク クランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から例えばタレットパンチプレスにおいて、パンチとダイの加工領域にワ ークを把持したワーククランプ装置が接近すると、検知手段が働いて機械を停止 せしめるものがあった。

【０００３】 さらに、パンチとダイの加工領域にワーククランプ装置が接近すると、検知手 段が働いてクランプを解除すると共にクランプジョーをラックとピニオン機構に より自動的に回動退避せしめるものもあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で知られていた装置のうち、上記前者におけるクランプ装置が加工 領域に接近したことを検知手段が検知して加工機を停止する装置においては、加 工領域からワーククランプ装置を回避させる操作を作業者が手動的に行わねばな らないため、再始動まで長時間を要するという問題があった。

【０００５】 さらに、上記後者におけるように検知手段が検知することによりワーククラン プ装置を自動的に加工領域から退避せしめる装置においても、ラップアンドピニ オンのように比較的高価な装置を使ったり、クランプジョーをクランプ位置に位 置決めする装置が複雑になったり、また耐久性に問題があるものが多かった。

【０００６】 この考案の目的は、板材加工装置における加工領域内へワーククランプ装置が 進入した時には、加工領域からワーククランプ装置が自動的に退避できると共に 、シンプルな構造でしかも耐久性のあるワーククランプ装置を提供することにあ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、この考案は、ワークをクランプ、アンクランプ せしめる上部ジョーと下部ジョーをクランプボデイに設けてなるクランプ装置で あって、前記クランプボデイ内に回動自在に支持された回動筒を設け、この回動 筒内に前記上部ジョーを下部ジョーに対してクランプ、アンクランプせしめるク ランプシリンダ本体を設け、このクランプシリンダ本体の下端に前記下部ジョー を設け、前記回動筒における外周の一部にフランジを設け、このフランジを回転 せしめるために、前記クランプボデイ内に直線的に摺動して往復駆動される案内 子を設け、さらに、前記上部ジョーと下部ジョーを前記ワーククランプ装置に固 定位置決めするために、前記フランジに位置決め部材を備えてなることを特徴と するものである。

【０００８】 前記フランジに切欠き部を備え、この切欠き部の切欠き面に係合する係合子を 前記案内子に設けると共に、前記位置決め部材として前記フランジに係止部材を 設けてなること、または、前記フランジにリンクの一端を枢支すると共に、リン クの他端を前記案内子に枢支連結して設け、前記位置決め部材として前記フラン ジに係止部を備えてなることが望ましいものである。

【０００９】

【作用】

前記の構成において、ワークを上部ジョーと下部ジョーによりクランプせしめ た３個以上のクランプ装置の１つがワークを移動位置決め中に、例えばタレット パンチプレスやレーザ加工機などの板材加工機における加工領域に接近したこと を検知手段が検知すると、先ずクランプシリンダ装置が操作されてワークの把持 が解除される。然る後、案内子がクランプボデイの内面に案内されて直線的に摺 動駆動されると、例えば係合子が切欠き部に係合しながらフランジとこのフラン ジと一体の回動筒を垂直軸まわりに回動する。するとクランプシリンダと上部ジ ョーおよび下部ジョーも水平に旋回するから、上記加工領域から上部ジョー、下 部ジョーを自動的に退避させることができる。

【００１０】 次に、ワーククランプ装置が加工領域から離れたことが検知されると、案内子 が上述とは逆方向にクランプボデイ内面を摺動駆動される。すると例えば係合子 は、切欠き部に係合しながらフランジと回動筒を垂直軸まわりに回転するから、 上部ジョーと下部ジョーとはワーククランプ位置に復帰する。この時フランジに 備えられたローラ状の係止部材は、クランプボデイ内面に設けられた係止面に当 接すると共に、係止部材は対面を上記案内子に設けられた楔面に挟持されるよう になるから、上部ジョー、下部ジョーは強固にかつ正確にクランプ位置に位置決 めされる。そこで、クランプシリンダが操作されるから、ワーククランプ装置は クランプ状態に自動的に復帰する。

【００１１】

【実施例】

以下、添付図面に基づいてこの考案の実施例を説明する。

【００１２】 先ず公知ではあるが、図４によって板材加工機としてのレーザ加工機１の概要 と、加工ヘッド３の下方における加工領域Ａにワーククランプ装置５が接近離反 することを検知する検知手段７について説明する。

【００１３】 レーザ加工機１は、下部フレーム９の左右端に柱状フレーム１１を介して上部 フレーム１３を設けた門型フレームをベースにしている。上部フレーム１３には 、内部に集光レンズ１５を有する加工ヘッド３が設けてあり、レーザービームＬ Ｂを下方のワークＷへ照射するようになっている。従って、上記加工ヘッド３の 下方が加工領域Ａとなる。なお上記加工ヘッド３の上方における上部フレーム１ ３内にはベンドミラー１７が設けてあって、上部フレーム１３の左方に設けられ た図示されないレーザ発振装置から発振されたレーザービームＬＢを屈折して加 工ヘッド３に送るようになっている 上記加工ヘッド３に対してワークＷの位置決めを行うために、レーザ加工機１ には中央に固定テーブル１９と移動位置決め装置２１が設けられている。すなわ ち、下部フレーム９の上部の両側にはＹ軸方向に延伸したＹ軸ガイドレール２３ が設けてある。このＹ軸ガイドレール２３には、スライダ２５を介してキャリッ ジベース２７およびワークＷを支持する可動テーブル２９がＹ軸方向に移動自在 に設けてある。キャリッジベース２７は、ガイドレール２３に対して直交するＸ 軸方向に延伸している。上記キャリッジベース２７にはワークＷの端縁部を把持 自在な複数の前記ワーククランプ装置５をＸ軸方向に位置制御自在に支承したキ ャリッジ３１がＸ軸方向へ移動自在に支承されている。

【００１４】 前記加工ヘッド３の下方位置における加工領域Ａにワーククランプ装置５が接 近したか否かを検知するために、前記スライダ２５の適宜位置にはＹ軸ドッグ３ ３が取り付けてあり、かつ下部フレーム９の適宜位置には近接スイッチのごとき Ｙ軸検知位置３５が装着してある。また、各ワーククランプ装置５の右側にはＸ 軸方向にやや長いＸ軸ドッグ３７が装着してあり、キャリッジベース２７の前記 加工領域Ａと対応する位置には、近接スイッチのごときＸ軸検知装置３９が設け られている。

【００１５】 上記構成により、可動テーブル２９上にワークＷを原点位置決めせしめた後、 複数のワーククランプ装置５によってワークＷを把持する。而して、例えばＮＣ 制御装置により移動位置決め装置２１が操作されて、加工ヘッド３から照射され たレーザービームＬＢによってワークＷが加工中であるとする。このとき、キャ リッジベース２７がＹ軸方向に移動することにより、Ｙ軸検知装置３５がＹ軸ド ッグ３３によって作動されたときには、Ｙ軸方向の範囲においてはワーククラン プ装置５が前記加工領域Ａに接近したか加工領域Ａ内に位置したことが検知され る。

【００１６】 また、キャリッジ３１がＸ軸方向に移動することによりＸ軸ドッグ３７によっ てＸ軸検知装置３９が作動された時には、Ｘ軸方向の範囲においてワーククラン プ装置５が、前記加工領域Ａに接近したか加工領域内に位置することが検知され る。

【００１７】 したがって、Ｙ軸検知装置３５およびＸ軸検知装置３９が共に作動状態の時に は、ワーククランプ装置５が前記加工領域Ａに接近しているか進入していること として検知できる。

【００１８】 次に、図１および図２を参照しながらワーククランプ装置５の詳細について説 明する。クランプボデイ４１は本実施例においてはほぼ立方体をなしており、そ の右面には前後方向に延伸した梯形溝４３が設けてある。この梯形溝４３は、前 記キャリッジ３１の左面に設けられた梯形凸起４５に係合するようになっている 。そして梯形溝４３の上部は可動片４７になっていて、ねじ４９に止められて僅 かに上下に移動可能に設けてある、上記可動片４７上部クランプボデイ４１内に 設けた縦孔には、ロッド５１を介してハンドル付きねじ５３が設けてあり、可動 片４７を下方へ押圧可能に設けてある。上記クランプボデイ４１の上面右方には 、前後方向に延伸した前記Ｘ軸ドッグ３７がキャリッジ３１の左方を覆うように 設けてある。なおクランプボデイ４１には、組立上の都合で下部に下部クランプ ボデイ４１Ｌが固定されて設けてあるが、機能上は一体と考えてよいので、以後 の説明は下部クランプボデイ４１Ｌも含めてクランプボデイ４１として説明する 。

【００１９】 クランプボデイ４１の上下方向貫通孔４１Ｈ内には、回動筒５５がベアリング ５７を介して回動自在に支承されている。この回動筒５５の中央部にはフランジ ５５Ｃが一体的に設けてあり、さらに回動筒５５にも上下方向に貫通孔５５Ｈが 設けてある。下部ジョー５９を支持し、かつ上部ジョー６１を駆動するためのク ランプシリンダ本体６３が上下動自在に設けてある。このクランプシリンダ本体 ６３上面には、フランジ板６５がボルト６７で固定されて設けてある。

【００２０】 そして、このフランジ板６５と上記回動筒５５との間には、クランプボデイ本 体６３のカウンタバランス用のスプリング６９と上下位置調整用の調整ねじ７１ が設けてあるから、クランプシリンダ本体６３は回動筒５５に対して上下動自在 、回動不能に支持されていることになる。

【００２１】 更に、クランプボデイ４３下に突出したクランプシリンダ本体６３の下面には ボルト７３によって下部ジョー５９が固定して設けてある。この下部ジョー５９ 内には、ピン７５より上部ジョー６１が揺動自在に支持されている。この上部ジ ョー６１を揺動駆動せしめて下部ジョー５９と協働でワークＷをクランプ、アン クランプせしめるために、クランプシリンダ本体６３内にはクランプシリンダ７ ７が設けてあり、上下動自在のピストンロッド７９がスプリング８１により常時 下方に付勢されて設けてある。

【００２２】 このピストンロッド７９の下端は、上部ジョー６１の右端に設けたクレビス溝 ８３に係合するようになっており、ピストンロッド７９下端に設けたピン８５が 上部ジョー６１右端に設けた長穴８７に係合するように設けてある。なお、上部 ，下部ジョー５９，６１の形状や係合関係は図２だけでは理解し難いので、斜視 図である図３を参照されたい。

【００２３】 次に図１により回動筒５５の回動機構について説明する。前記フランジ５５Ｃ の外周の一部に設けられた切欠き部８９に係合するピン（係合子）９１が案内子 ９３に支持されて設けてある。この案内子９３は、クランプボデイ内面９５に案 内されて前後に摺動自在に設けてある。更に上記案内子９３は、クランプホデイ ４１に設けたシリンダ９７のピストンロッド９９によって前後に往復駆動される ようになっている。また、案内子９３の先端には摺動面の反対側に楔面１０１が 設けられている。

【００２４】 一方、前記フランジ５５Ｃの側面には、ローラ状の係止部材１０３がロックナ ット１０５によって回転自在かつ前後動不能に設けてある。さらに上記係止部材 １０３は、上記楔面１０１とクランプボデイ４１内面に設けた係止面１０７で当 接挟持されるように設けてある。

【００２５】 上記構成により、３個以上の適数のワーククランプ装置５をキャリッジ３１の 左面に設けられた梯形凸起４５に係合せしめると共に、前後方向の適宜な位置に 位置せしめた後ハンドル付きねじ５３を締め付けてワーククランプ装置５をキャ リッジ３１の所望の位置に固定する。然る後、クランプシリンダ７７のピストン ロッド７９をスプリング８１の付勢力に抗して上昇せしめるとワークＷは上部ジ ョー、下部ジョー６１，５９に挟持されてクランプされる。而して、キャリッジ ベース２７、キャリッジ３１が適宜に操作されると共に、加工ヘッド１７からレ ーザービームＬＢが照射されてレーザ加工が開始される。

【００２６】 そして、レーザ加工中に検知手段７によりワーククランプ装置５がレーザの加 工領域Ａに接近したことが検知されると、クランプシリンダ７７のピストンロッ ド７９のピストン下側の流体圧力が解除されて、ピストンロッド７９はスプリン グ８１の付勢力により下降するから、上部ジョー６１の先端（左端）は持ち上っ てワークＷに対する把持が解除される。

【００２７】 然る後、シリンダ９７のピストンロッド９９が没入方向に操作されると、案内 子９３がクランプボデイ内面９５に摺動しながら前方（図１における下方）に移 動するから切欠き部８９に係合したピン９１の移動によりフランジ５５Ｃは図１ において時計方向迴りへ回動される。従って上部ジョー、下部ジョー６１，５９ もクランプ位置から図１において２点鎖線で示した退避位置へ自動的に回動され て加工領域Ａと干渉することはない。

【００２８】 次に、ワーククランプ装置５が加工領域Ａから離反したことが検知されると、 シリンダ９７のピストンロッド９９が突出方向に操作されるから、案内子９３が 後方（図１における上方）に移動することにより、切欠き部８９に係合したピン ９１も後方に動いてフランジ５５Ｃは反時計方向迴りへ回動される。従って、上 部ジョー、下部ジョー６１，５９もクランプ位置に自動的に回動される。

【００２９】 この時、ローラ状の係止部材１０３もフランジ５５Ｃと共に回動されて来て、 案内子９３先端左面に設けられた楔面１０１とクランプボデイ４１内面に設けら れた係止面１０７とに強固に当接せしめられて挟持されるから、上部ジョー、下 部ジョー６１，５９は正確にかつ強固にクランプ位置に保持される。

【００３０】 然る後、クランプシリンダ７７、ピストンロッド７９をスプリング８１の付勢 力に抗して流体圧力により持ち上げると、ワークＷは上部ジョー、下部ジョー６ １，５９により挟持されてクランプされる。

【００３１】 以上の如くこの実施例によれば、レーザ加工機１の加工ヘッド３の下方におけ る加工領域Ａにワーククランプ装置５が接近した場合には、ワーククランプ装置 ５が上部、下部ジョー６１，５９を自動的に回避することができ、レーザ加工機 １を停止することなしにワークの加工を続行することができるので、作業能率を 向上することができるものである。

【００３２】 しかも、上部ジョー、下部ジョー６１，５９のクランプ位置に対する位置決め は、フランジ５５Ｃに備えた係止部材１０３をクランプボデイ４１内に設けた係 止面１０７と、クランプボデイ内面９５を摺動して往復駆動される案内子９３に 設けた楔面１０１とで挟持することによって行われるので、構造がシンプルであ るにもかかわらず強固でかつ正確であると云う効果がある。

【００３３】 更に、係止部材１０３の係止面１０７および楔面１０１との接触は線接触の上 、係止部材１０３はローラ状なので少しづつ回転して接触線が少しづつずれるよ うになっている。しかも案内子９３は楔面１０１による反力を支える対向面がク ランプボデイ内面９５に広い面で接触をしているので、耐久性は抜群であり整備 の手間が省けると言う省力的効果を奏するものである。

【００３４】 図５には、図１に代る他の実施例が示されている。図５において、図１におけ る部品と同一部品には同一符号を符すると共に、異なる構成についてのみ説明す る。

【００３５】 図５において、シリンダ９７に装着されたピストンロッド９９の先端には前記 案内子９３がナット１０９で固定されている。また、前記回動筒５５のフランジ ５５ｃにはリンク１１１の一端がピン１１３により枢支してナット１１５で固定 されていると共に、前記リンク１１３の他端にはピン１１７で枢支連結されてい る。

【００３６】 前記クランプボディ４１における図５において上側には、フランジ５５ｃの一 側面に形成された位置決め部材としての係止部５５Ｋが係止される被係止部４１ Ｋが形成されている。

【００３７】 上記構成により、シリンダ９７を作動させて、ピストンロッド９９を図５にお いて上方向へ伸ばすことによって、案内子９３が上方向へ摺動される。この案内 子９３が摺動されると、リンク１１１を介してフランジ５５ｃが図５において反 時計方向回りに回動されて、フランジ５５ｃに形成された係止部５５Ｋがクラン プボディ４１に形成された被係止部４１Ｋに係止されて、上部ジョー６１，下部 ジョー５９がクランプ位置に位置決めされることになる。

【００３８】 また、シリンダ９７を作動させて、ピストンロッド９９を実線の位置から２点 鎖線の位置へ摺動せしめると、案内子９３，リンク１１１を介してフランジ５５ ｃが時計方向回りに回動して２点鎖線の位置に移動することにより、上部ジョー ６１，下部ジョー５９が待避位置に待避されることになる。

【００３９】 したがって、上述した実施例と同様の効果を奏すると共に、上部ジョー６１， 下部ジョー５９がクランプ位置に位置決めされた際に振動を起すことなく、正確 に位置決めさせることがてきる。

【００４０】 なお、この考案は前述の実施例に限定されるものではなく、適宜な変更を行う ことによりそれ以外の態様でも実施しうるものである。

【００４１】

【考案の効果】

以上のごとき実施例の説明により理解されるように、この考案によれば、板材 加工機としての加工部における加工領域にワーククランプ装置が接近した場合に は、ワーククランプ装置の上部、下部ジョーを自動的に回避することができ、加 工機を停止することなしにワークの加工を続行することができるので、作業能率 が向上すると言う効果がある。

【００４２】 しかも、上部ジョー、下部ジョーのクランプ位置に対する位置決めは、フラン ジに備えた係止部材をクランプボデイ内に設けた係止面と、クランプボデイ内面 を摺動して往復駆動される案内子に設けた楔面とで挟持することによって行われ るので、構造がシンプルであるにもかかわらず強固でかつ正確であると云う効果 がある。

【００４３】 さらに、係止部材の上記係止面および楔面との接触は線接触の上、係止部材は ローラ状なので少しづつ回転するから係止部材における接触線がずれる。しかも 案内子は楔面による反力を支える対向面がクランプボデイ内面に広く面接触をし ているので耐久性は抜群であり、整備の手間が省けると云う省力的効果を奏する ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による、ワーククランプ装置の一部を
断面した平面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】上部と下部ジョーの斜視説明図である。

【図４】レーザ加工機における加工領域に、ワーククラ
ンプ装置が接近離反することを検知する検知手段の斜視
説明図である。

【図５】図１に代る他の実施例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ レーザ加工機 ３ 加工ヘッド ５ ワーククランプ装置 ４１ クランプボデイ ４１Ｋ 被係止部 ５５ 回動筒 ５５Ｃ フランジ ５５Ｋ 係止部 ５９ 下部ジョー ６１ 上部ジョー ６３ クランプシリンダ本体 ９１ ピン（係合子） ９３ 案内子 ９５ クランプボデイ内面 １０１ 楔面 １０３ 係止部材 １０７ 係止面 １１１ リンク １１３ ピン １１７ ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｑ 3/06 ３０２ Ｆ 8612−3Ｃ ３０４ Ｂ 8612−3Ｃ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークをクランプ、アンクランプせしめ
   る上部ジョーと下部ジョーをクランプボデイに設けてな
   るクランプ装置であって、前記クランプボデイ内に回動
   自在に支持された回動筒を設け、この回動筒内に前記上
   部ジョーを下部ジョーに対してクランプ、アンクランプ
   せしめるクランプシリンダ本体を設け、このクランプシ
   リンダ本体の下端に前記下部ジョーを設け、前記回動筒
   における外周の一部にフランジを設け、このフランジを
   回転せしめるために、前記クランプボデイ内に直線的に
   摺動して往復駆動される案内子を設け、さらに、前記上
   部ジョーと下部ジョーを前記ワーククランプ位置に固定
   位置決めするために、前記フランジに位置決め部材を備
   えてなることを特徴とするワーククランプ装置。
2. 【請求項２】 前記フランジに切欠き部を備え、この切
   欠き部の切欠き面に係合する係合子を前記案内子に設け
   ると共に、前記位置決め部材として前記フランジに係止
   部材を設けてなることを特徴とする請求項１記載のワー
   ククランプ装置。
3. 【請求項３】 前記フランジにリンクの一端を枢支する
   と共に、リンクの他端を前記案内子に枢支連結して設
   け、前記位置決め部材として前記フランジに係止部を備
   えてなることを特徴とする請求項１記載のワーククラン
   プ装置。